Phương pháp giải bài tập vật lý 10 phần 1

_ PHUONG PHAP GIAI BÀI TAP (BAN oF BAN & NANG CAO) + ĐỘNG HỌC ¢ BONG LUC HOC Ỉ LE VAN THONG PHUONG PHAP GIAI BAI TAP VAT Li 10 (Dùng cho ban nâng cao) Theo chủ đề: e Động học se Động lực học e Tĩnh học NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI PHAN I- CO HOC Chương I: ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM A KIẾN THỨC CƠ BẢN I CHUYỂN ĐỘNG CƠ HỌC Chuyển động cơ: thay đổi vị trí vật so với vật khác theo thời gian Chất điểm: Một vật có kích thước nhỏ so với độ dài đường coi chất điểm có khối lượng khối lượng vật Xác định vị trí vật không gian: cần chọn vật làm mốc, hệ trục tọa độ gắn với vật làm mốc xác định tọa độ vật Xác định thời gian chuyển động: cần chọn mốc thời gian dùng đồng hồ Hệ qui chiếu bao gồm vật làm mốc, hệ trục tọa độ, thước đo, mốc thời gian đồng hồ Chuyển động có tính tương đối tùy thuộc hệ qui chiếu Chuyển động tịnh tiến vật rắn chuyển động mà đường nối hai điểm vật song song với phương định II VẬN TỐC TRONG CHUYỂN ĐỘNG THẲNG CHUYỂN ĐỘNG THẮNG ĐỀU Độ dời: + Giả sử thời điểm t, chất điểm trí M¡, thời điểm tạ chất điểm vị trí M; Vectơ vị MÌM, gọi độ dời chất điểm khoảng thời gian At = t; - tạ + Xét :huyển động đường thẳng: Độ dời chất điểm khoảng thời gian At = t› - tị giá trị đại số độ dời MM Ax =x;- Xị + Nếu Ax >0 chiều chuyển động trùng với chiều dương trục Ox ~ Nếu Ax < chiều chuyển động M, ngược với chiều đương trục Ox ÔN M; ẤN Độ dời quãng đường: trường hợp chất điểm chuyển đông đường thẳng theo chiều dương trục tọa độ độ dời trùng với quãng đường Vận tốc trung bình chuyển động khơng đều: Vận tốc trung hình chuyên động tữn qũng đường tính cơng thức Vụ = = „ đĩ: At - Ax: độ dời - At: thời gian để thực đệ dời Ax Vận tốc tức thời: vận tốc thời điểm điểm quỹ đạo tính cơng thức: v — ¬ At dé Ax va At rat bé Chuyển động đều: a) Chuyên động chuyên động mà vận tốc không thay đổi theo thời gian b) Phương trình chuyển đơng thẳng đều: x= vL+ xu e) Đồ thị tọa độ chuyển động thẳng có dạng đoạn thẳng Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc có giá trị hệ số góc đường biểu diễn tọa độ theo thời gian lana Chúý: > Đường chuyển động thẳng đều: s = lvl t > Khi chọn chiều đương trục Ox chiều chuyển động v >0 ~ Khi chọn chiều dương trục Ox ngược chiều chuyển động v < ~ Đơn vị vận tốc phụ thuộc vào đơn vị chiều dải đơn vị thời gian Đơn vị thường dùng vận tốc la m/s va km/h II CHUYEN DONG THANG BIEN ĐỔI ĐỀU Gia tốc chuyển động thẳng: a) Gia tốc trung bình a„ chất điểm đo thương số độ biến thiên vận tốc Av thời gian At xảy độ biến thiên a, = Av _v;~V, = 4+ + At t,-t Gia tốc tức thời: a \v - = V, V, ———* "`" ^ > “ với Av At lượng rât nhỏ Đơn vị gia tốc m/sỶ Chuyển động thẳng biến đổi đều: Là chuyển đông thẳng gia tốc trung bình khoảng thời gian khác Gia tốc tức thời khơng đổi Phương trình vận tốc chuyển động thẳng biến đổi đều: v=at+v, © Chuyển động thẳng nhanh dân đêu: a dấu với vụ e_ Chuyển động thăng chậm dân đều: a ngược dấu với vụ © Chuyển động thăng nhanh (chậm) dân chuyển động thẳng có vận tốc tăng (giảm) theo thời gian IV PHƯƠNG TRÌNH CHUYỂN ĐỘNG THẮNG BIẾN ĐỔI ĐỀU Phương trình chuyển động thẳng biến đổi a) Phương trình tọa độ chuyển động thẳng biến đổi đều: x= sa +VuL+X, < b) Cơng thức tính độ dời chuyển động thẳng biến đổi đều: s= fap +vụt Công thức liên hệ gia tốc, vận tốc độ dời: vŸ~— vụ =2as Chú ý: Trong giải từ qui ước chọn chiều dương chiều chuyển động V SỰ RƠI TỰ DO Sự rơi tự do: rơi theo phương thẳng đứng tác dụng trọng lực Đặc điểm: + Chuyển động rơi tự chuyển động thẳng nhanh dẫn theo phương thẳng đứng từ xuống ~ Tại nơi định Trái Đất, vật rơi tự gia tốc g ~ Gia tốc rơi tự nơi khác Trái Đất khác Người ta thường lấy g = 9,8m/s’ g = 10m/s’ Một số công thức: ~ Công thức tính vận tốc rơi tự do: v = gL > Céng thức tính độ dời vật rơi tự do: s = ie › : VI CHUYỂN ĐỘNG TRỊN ĐỀU VẬN TỐC DÀI VÀ VẬN TỐC GĨC TRONG CHUYỂN ĐỘNG TRỊN ĐỀU Chuyển động trịn chuyển động có đặc điểm: - Quỹ đạo đường tròn - Vật cung tròn khoảng thời gian Vectơ vận tốc vật chuyển động trịn có: - Phương tiếp tuyến với đường chuyển động - Độ lớn tròn quỹ đạo, chiều hướng theo chiéu là: wat At Aa Vận tốc gốc là: œ = a? { “h S cà Aơ góc mà bán kính nối từ tâm đến vật quét khoảng thời gian At Đơn vị vận tốc góc rad/s Công thức liên hệ độ lớn vận tốc dài với vận tốc góc: v=Ro Chu kỳ chuyển động tròn thời gian cần thiết để vật mội vịng Cơng thức liên hệ chu kỳ vận tốc góc:T = + ‘ © Tần số chuyển động tròn số vòng mà vật Is Công thức liên hệ giữa, tần số, vận tốc dai, vận tốc góc: v=Ro = R.2 mí Đơn vị tần số f: Hz = 1s” (đọc héc) VII GIA TOC TRONG CHUYEN DONG TRON DEU Phương chiều vectơ gia tốc: Trong chuyển động trịn đều, vectơ gia tốc vng góc với vectơ vận tốc vvà hướng vào tâm đường trịn Nó đặc trưng cho biến đổi hướng vận tốc gọi gia tốc hướng tâm Kí hiệu ayy Độ lớn vectơ gia tốc hướng tâm: a=Š R =R@`, VII TINH TƯƠNG ĐỐI CỦA CHUYỂN ĐỘNG Quỹ đạo vận tốc vật chuyển động hệ qui chiếu khác khác Cơng thức cộng vận tốc: vận tốc vật I vật III tổng vectơ vận tốc vật I vật II vận tốc vật H vật HI Vị = Vị; + Ÿạy Trong trường hợp chuyển động phương cơng thức vectơ chuyển thành cơng thức đại số B BAI TAP LOAI 1: CHUYEN BONG CO HOC I Phương pháp Hệ qui chiếu: - Vật làm mốc, hệ trục toạ độ - Mốc thời gian Thời gian chuyển động: cần chọn mốc thời gian Chú ý: Các khái niệm: chất điểm, chuyển động, tịnh tiến, thời gian, mốc thời gian : II Bài tập mẫu Một hành khách đứng chờ xe buýt bên đường Có nhận xét sau trạng thái chuyển động hành khách A._ Hành khách đứng yên B Hành khách chuyển động thẳng C._ Hành khách chuyển động tròn D Chưa có đủ sở để nêu nhận xét Phát biểu sau xác nhất? Trong đội hình bước anh hộ đội, người sẽ: A Đứng yên so với người thứ hai hàng B Chuyển động chậm người phía trước C Chuyển động nhanh người phía trước D Có thể nhanh chậm người trước mặt tuỳ việc chọn vật làm mốc Phát biểu sau xác nhất? A Chuyển động học thay đổi vị trí vật so với vật mốc B Khi khoảng cách từ vật đến vật làm mốc khơng đổi vật đứng n C Chuyển động học thay đổi khoảng cách vật chuyển động so với vật mốc D Quỹ đạo đường thẳng mà vật chuyển động vạch khơng gian Một đồn tàu hỏa chuyển động Nhận xét sau khơng xác? A._ Đối với đầu tàu toa tàu chuyển động chạy chậm B Đối với toa tàu toa khác đứng yên C Đối với nhà ga, đồn tàu có chuyển động D Đối với tàu, nhà ga có chuyển động Chon câu trả lời đúng: Theo dương lịch, năm tính thời gian chuyển đông Trái Đất quay vòng quanh vật làm mốc là: A Mat Trời, C Trục Trái Đất B Mặt Trăng D Cả A C Trong cách chọn hệ trục tọa độ mốc thời gian đây, cách thích hợp để xác định vị trí máy bay bay đường dài? A Kinh độ, vĩ độ địa lý độ cao máy bay; L= quốc tế B Kinh đệ, vĩ độ địa lý độ cao máy bay; t = lúc máy bay cất C._ D HI cánh Khoảng cách đến ba sân bay lớn; t = quốc tế Khoảng cách đến ba sân bay lớn; t = lúc máy bay cất cánh Bài tập dạng Một đoàn tàu lúc chuyển động ngang qua nhà ga Hỏi: A Đối với nhà ga, toa tàu có chuyển động không? B Đối với đầu tàu, toa tàu có chuyển động khơng? Nhà ga có chuyển động không? Hãy cho biết quy đạo van xe đạp chạy đường V Dap an trac nghiém: NeoPp D Chưa có đủ sở để nêu nhân xét A Đứng yên so với người thứ hai hàng A Chuyển động học thay đổi vị trí vật so với vật mốc A Đối với đầu tàu toa tàu chuyển động chay chậm A Mặt Trời A Kinh độ, vĩ độ địa lý độ cao máy bay; L= quốc tế ,OẠI2: ĐẠI CƯƠNG VỀ CHUYỂN ĐỘNG THẮNG ĐỀU Phương pháp Phương trình chuyển động chuyển động thẳng đều: X=X, +W(t-t,) @x,: Toa dé ban dau ctia vat ev: _ Vận tốc vật ety: Thời điểm ban đầu Chú ý: x, v, xu có giá trị đại số Bài tập mẫu Viết phương trình tọa độ chuyển động thẳng trường hợp vật nốc không trùng với điểm xuất phát A s=vt Cc B x=xạ+vt x=vt D s=s,+t Chất điểm chuyển động có phương trình tọa độ sau: x tính nét, t tính giây a x=2+4(t—10)(m) b x=-4t(m) c x=~100+ 2(t—5)(cm) d x=t-l(m) Hãy xác định tọa độ ban đâu, thời điểm ban đầu vận tốc chất điểm GIẢI a Tọa độ ban đầu: x, =2m Thời điểm ban đâu: t, =10s b Vận tốc: v=4m/s x, =0; t, =0; c Xạ=-l00m; t,=5s; v=2m/s d x, =0; ft) = 185 v=lm/s v=-4m/s IH Bài tập dạng Trong phương trình phương trình phương trình tọa độ chuyển động thẳng với vận tốc 2m/s A, s=2pt B x=(t-5):2 C v=5-2(t-6) D x=5-2(t-4) Đúng lúc 8h môtô khởi hành từ Hà Nội Hải Phịng với vận tốc khơng đổiv, =32km/h Đồng thời xe đạp khởi hành :ờ :!ải Phòng vẻ Hà Nội với vận tốc không đổi v, =5km/s Coi đường Hà Nội - Hải Phòng đường thẳng dài 100km Xác định thời điểm ôtô xe đạp gặp A 2h B 10h C 2/7h D 7,45h Một chuyển động thẳng Lúc t,=2s hồnh độ x, =Im, lic t, =5s hồnh độ x; = ~§m Phương trình chuyển động là: IV A, x=-3t+7 C x=-3t+5 B x=3t-5 DĐ Một phương trình khác Đáp án D LOAI3: D B VIET PHUONG TRINH CHUYEN DONG TIM THOI DIEM, TOA DO HAI CHẤT ĐIỂM GẶP NHAU L Phương pháp Cho hệ qui chiếu Viết phương trình chuyển động: X, =X tv, (t-t,) K=Xq +V,(t=t,) Œ) (2) Tại thời điểm hai chất diém gap nhau: x, =x, >t Thay t vao (1) (2), suy x, Chú ý: Việc tìm vị trí thời điểm gặp dùng cách vẽ đồ thị tọa độ Nếu hai vật cách rhau khoảng b: x,—-x,|=b 10 ... tốc vật chuyển động hệ qui chiếu khác khác Công thức cộng vận tốc: vận tốc vật I vật III tổng vectơ vận tốc vật I vật II vận tốc vật H vật HI Vị = Vị; + Ÿạy Trong trường hợp chuyển động phương. .. Thời điểm ban đâu: t, =10 s b Vận tốc: v=4m/s x, =0; t, =0; c Xạ=-l00m; t,=5s; v=2m/s d x, =0; ft) = 18 5 v=lm/s v=-4m/s IH Bài tập dạng Trong phương trình phương trình phương trình tọa độ chuyển... =0 36t (t>0) Phương trình chuyển đông ôtô con: X, =v,(t -1) vdi:(t > 1h) với: v, - 54km/h =x, =54(t -1) Khi hai xe gap nhau: X, =X, => 36t = 54t~S4 ->t-3h => 18 t=54 => X, =X, = 36.3 =10 8 km h) Vị